A Geometria dos Átomos de Carbono

Geometria dos átomos de carbono

As moléculas que possuem um átomo de carbono podem ter a geometria molecular linear, trigonal e tetraédricas.

• Geometria linear:

É necessário que o números de pares de elétrons seja 2, tendo como distribuição em  segmento de reta.

EX: CO2     O=C=O

• Geometria trigonal:

É necessário que o números de pares de elétrons seja 3, tendo como distribuição um triângulo equilátero.

EX: CH2O   [pic 1]

• Geometria  tetraédrica:

E necessário que os números de pares de elétrons seja 4, tendo como distribuição um tetraedro.

EX:CH4  [pic 2]    

Ângulos de ligação

• Os carbonos saturados ( uma ligação ) é tetraédrico , seu ângulo é de 109°28'
• Os carbonos insaturados como uma ligação dupla é trigonal plano, seu ângulo é de 120°
• Os carbonos insaturados com uma ligação tripla, ou duas ligações duplas é linear , seu ângulo é de 180°

Representação da estereoquímica do carbono saturado

Para representar a geometria das ligações no papel, são usados 3 códigos:

[pic 3]

Polaridade das moléculas orgânicas

Na geometria molecular devemos ver se o vetor momento de dipolo resultante pode ser nulo ou não. Quando ele é nulo a molécula é apolar, caso ao contrario ela é polar.

[pic 4]  Metano, CH4

A maioria dos hidrocarbonetos são apolares, ou de baixa polaridade.

Tamanho da cadeia e solubilidade

A cadeia carbônica de uma molécula, formada por carbono e hidrogênio, não possui afinidade pela água. Quanto maior for essa parte apolar, menos a tendência de uma substância se dissolver. Agora se a cadeia possuir grupos polares, tais como : OH, NH2 e COOH, esses possuem afinidade pela água, então sua presença contribui para que o composto se solubilize bem com a água.

Isômeros

 Isômeros são substâncias diferentes, mas que possuem a mesma fórmula molecular. Existem três tipos de isomerias: Plana, geométrica e óptica.

• As planas são subdividas em 5:

1. Isomeria de função:  São isômeros que pertencem a funções orgânicas diferentes e possuem a mesma forma molecular.

Ex: H3C - CH2 - OH (Álcool ) e H3C - O - CH3 (Éter de Metílico)

[pic 5]

1. Isomeria de cadeia: São isômeros que  pertencem à mesma função orgânica, mas possuem diferentes tipos de cadeia carbônica.

Ex: Hidrocarbonetos  de cadeia aberta e hidrocarbonetos de cadeia fechada.

[pic 6]

1. Isomeria de posição: São isômeros  que pertencem à mesma função orgânica, mas diferem quanto à posição dos grupos funcionais, insaturação ou ramificação.

Ex: 3-Metil-pentano e 2-Metil-pentano

[pic 7]

1. Isomeria de Compensação (metameria): São isômeros que pertencem à mesma função orgânica, têm cadeias heterogêneas, mas diferem quanto  à posição de heteroátomo ( diferente do carbono).

Ex: Etil-propilamina e Metil-butilamina

[pic 8]

1. Tautomeria: São Isômeros chamados de tautômeros, pois pertencem a função orgânica diferentes, mas estão em equilíbrio dinâmico

Ex: Aldeído e enol

[pic 9]

Isômeros Geométricos

A isomeria geométrica, é chamada também de isomeria cis-trans, as ligações químicas estão dispostas de maneiras diferentes. Podem ocorrer tanto em cadeias Alifáticas (abertas) quanto em cíclicas.